分光光度计标准器使用维护与保养

【摘要】实物类计量标准器以实物的形式来复现量值，准确性、稳定性好，是量值传递和溯源的重要手段之一。本文从一次分光光度计计量比武异常值入手，深入分析了问题产生的原因，并结合多年日常检定校准工作经验对透射比标准物质的使用维护与保养提出了一些意见和建议。

【关键词】透射比标准物质；使用维护；保养

分光光度计广泛应用于食品、化工、环保等各个行业，量大面广，JJG178-2007紫外、可见、近红外分光光度计国家计量检定规程中[1]，规定了检定的具体参数（波长最大允许误差、波长重复性、噪声与漂移、透射比最大允许误差、透射比重复性等），其中透射比误差是最关键的参数，它的准确与否直接影响仪器的测量准确性。而透射比滤光片标准物质是目前检定校准各类型分光光度计的主要标准器之一，在一次计量比武中，出现了测量值的异常偏离，经过短时间内两名人员多次重复测量，得到的数据与第一次测量时基本一致。被检仪器是生产厂家精心挑选提供的，示值稳定，检定校准人员业务熟练，到底是什么原因引起了测量值的异常偏离呢？排除各种因素后，初步怀疑还是标准器的原因引起的测量值的异常偏离。在解决问题的同时引起了笔者的思考：广大化学计量检定人员在日常检定校准工作中，分光光度计标准器（透射比滤光片标准物质）的使用是否正确？标准器的维护与保养是否到位？

1先来看一组数据

表1、表2是标准器（可见光区透射比滤光片，编号：Z777-1，Z777-2，Z777-3，生产厂家：国防科技工业应用化学一级计量站）对一台可见分光光度计（型号：N2，编号：071821060521070004，生产厂家：上海仪电分析仪器有限公司）在短时间内测量的数据。表1的数据已经大大超出了主导实验室给出的参考值。为什么同一标准器在短时间内测量同一分光光度计会有这么大的偏差（546nm处，标准值21.9点，两次测量相差0.6%）？这可不是一个小问题，直接影响到检定结论中仪器的定级问题（I级B段允差±0.3%，II级B段允差±0.5%）。

2分析原因

根据笔者以往工作经验，尝试从以下几个方面分析产生问题的原因。

2.1标准器

标准器为可见光区透射比滤光片标准物质GBW（E）130123，连续三年证书信息如表3。年变化量最大0.1%，JJF1033-2016计量标准考核规范中规定，若计量标准在使用中采用标称值或示值，其稳定性应小于计量标准最大允许误差的绝对值[2]。透射比滤光片标准物质作为主标准器，在JJG1034-2008光谱光度计标准滤光器检定规程中，一级可见光区透射比标准滤光片透射比年变化量小于0.001[3]，可见标准器（透射比滤光片标准物质）计量性能完全符合计量标准考核规范要求。

2.2检定程序

检定员严格按照JJG178-2007紫外、可见、近红外分光光度计检定规程要求，按步骤开展检定。核验员核验原始记录，检定项目完整，数据处理无误。并且经过多次重复测量，得到的都是表1的数据。

2.3人员

分光光度计是传统老项目，两名检定员都具有十年以上本专业本项目的从业经验，业务熟练。

2.4症结分析

下来，问题似乎又回到了原点，结合多年工作经验综合分析各种原因，最终落脚点还是怀疑问题出在标准器（透射比滤光片标准物质）身上。再次查看滤光片标准物质，品相完好，肉眼观察玻璃无划痕，表面无明显灰尘、污渍，百思不得其解。在与生产厂家沟通后，其给出的建议是清理滤光片。用脱脂棉按单方向擦拭滤光片后重新测量，得到了表2的数据，找到了症结的所在。

3总结归纳

以上问题的发现，虽然经过简单处理得到了解决，但彻底颠覆了笔者的认知。按照传统思维，总以为滤光片标准物质为玻璃或石英制品，极其稳定，只要不是磕碰即使沾染上一点灰尘也不会因为这点光能量的损失而影响检定结果。经过此次异常值的发现到最终找到原因并排除，更重要的是给广大计量检定人员敲响了警钟，不要主观认为肉眼观察滤光片整洁无划痕就说明标准器状态良好。在做好内审、管理评审、期间核查的同时个人认为在今后的检定校准过程中应做到以下几点。

3.1透射比标准物质的使用

（1）人员检定人员一定要按照标准物质证书要求，在检定校准过程中按照垂直于样品光路正确放置滤光片，切勿倒置，在拿取的过程中应避免手指触碰到滤光片，造成滤光片的污染，进而影响示值的准确，如果条件允许还应在拿取滤光片标准物质的过程中带指套。（2）检定过程分光光度计大多在现场检定，每个行业使用频次、环境条件不同，因此在检定时首先要清理擦拭分光光度计的样品室，避免检定过程中样品室的灰尘杂质粘附到滤光片上，造成数据异常。检定完成后即刻放入标准物质盒内，减少污染的几率。

3.2透射比标准物质的管理

（1）一定要按照JJF1033-2016要求做好计量标准的稳定性考核记录，更重要的一点是做好期间核查。由于滤光片标准物质使用频率较高，并且现场使用环境不同，很容易在使用过程中产生划痕、沾染灰尘污渍，建议在相邻两个检定周期内利用本单位稳定的一台分光光度计每季度针对特定检定点开展一次期间核查，及时发现滤光片标准物质量值的变化，消除隐患。（2）在JJG1034-2008光谱光度计标准滤光器检定规程中，除了规定了透射比年变化量参数外，还规定了透射比正反面检测差值、透射比均匀性两项参数，但是这两项参数在标准器的后续检定中可以不做，因此在日常的标准器稳定性考核中很容易被忽略。通过此次发现检定数据异常，到问题最终得到解决，个人认为这两项参数的准确性需引起高度的重视。建议标准器在送上级计量技术机构检定时，可注明要求检定透射比正反面检测差值、透射比均匀性这两项参数。在相邻两个检定周期内，密切关注这两项参数的变化，以便在标准器的日常维护中及时发现标准器存在的问题，确保透射比滤光片标准物质在相邻检定周期内保持良好的状态，达到量值传递的准确可靠。

3.3透射比标准物质的维护

（1）滤光片一般用高纯石英等为基材，经过复杂的研磨、抛光、定值处理，严格按照3.1（1）对检定校准人员的要求以及3.1（2）对检定校准过程的要求操作使用即可，一般不要轻易擦拭，避免操作不当引起不必要的人为划痕，从而引起标准示值的偏离。（2）如果发现标准值异常，结合日常工作经验，经过检查分析排除其他原因（滤光片有明显的磕碰、表面有明显的划痕），确需清理，一定要选用正确的方法。未镀膜滤光片可选用脱脂棉球按照单方向轻拭表面，镀膜滤光片可用吸耳球轻吹，以消除表面的灰尘杂质。

4结语

计量标准是整个量值传递和溯源的中间步骤，计量标准器作为计量标准最重要的组成部分，其准确与否，直接影响该计量标准复现量值的准确性和一致性。本文从分光光度计标准器（透射比滤光片标准物质）引起的测量异常值入手，逐个排除各项影响因素，最终发现一个肉眼不可见的灰尘竟能引起测量值的巨大偏差。吸取此次经验教训的同时，在检定人员操作程序、检定过程注意事项、标准器的日常维护与保养等方面提出了一些建议与参考。推而广之，针对实物类计量标准器，例如：量块、砝码、滤光片等，特别是经常需要带到现场使用的精测类标准器，除了常规防止受潮，防止灰尘污染，防止腐蚀，防止电磁干扰，必要的重复性、稳定性考核需按照考核规范严格执行外，还应特别注意使用环境的清洁，使用程序的正确。作为专业的计量检定校准人员在熟悉本项目的检定规程的同时，还应了解计量标准器的检定规程，针对不同的标准器注重其关键参数的变化，及时掌握标准器的状态，确保量值传递的准确可靠。

参考文献

[1]叶军安，李潞铭，李征，孙宏伟.JJG178-2007紫外、可见、近红外分光光度计国家计量检定规程[S].北京：中国计量出版社，2008

[2]丁跃清，邓媛芳.JJF1033-2016计量标准考核规范[S].北京：中国质检出版社，2016

[3]张巧香，王煜，石丽平，黄庭茂.JJG1034-2008光谱光度计标准滤光器检定规程[S].北京：中国计量出版社，2008

作者：刘学恩 单位：聊城市检验检测中心